焊工技师论文

干熄焦余热锅炉受热面管道焊接

一、概述

干熄焦余热锅炉是焦化厂重点技术改造项目，是一个节能改造项目。锅炉工作压力为3.82Mpa，蒸发量75T。由我公司承揽的锅炉主体安装，余热锅炉主要由水冷壁、吊顶管、蒸发器、过热器，省煤器，上升下降管等几部分受热面组成，同时各种受压元件材质多种多样，如：水冷壁、蒸发器、省煤器为20G、过热器为12Cr1MoV，出口主蒸汽管道为15CrMo。其中过热器在安装焊接时焊接位置难度最大。因此需要施工前进行焊接工艺评定及实施焊接作业指导书，严格施工过程控制，保质保量完成锅炉安装任务。确保正常投产。

二、焊接工艺过程

1、此次焊接干熄焦余热锅炉受热面，小管（DN50以下）采用氩

弧焊焊接，大管（DN50以上）采用氩弧焊打底电焊盖面的焊

接方法。钨极氩弧焊是采用纯钨或活化钨（钍、铈）电极，用

氩气保护的电弧焊，简称TIG焊，其特点是焊接穿透力强，质

量好，外型美观，可以焊接易氧化的有色金属及合金、不锈钢、高温合金以及难溶的活性金属，并且适用于焊接厚度小于6mm

的焊件或管道的打底焊。

2、焊前准备

2.1、坡口形式：管材壁厚≤3mm一般开I型坡口，厚度在3~12mm

之间的可开V型或Y型坡口，V型坡口角度要求为60°。

2.2、焊前清理：焊口焊前必须严格去除金属表面的氧化膜、油脂、

和水分等脏物，清理方法因材质不同而有所差异。

2.3、焊接材料的选择：一般选用与母材相同成分的焊丝。氩弧焊采

用的氩气纯度一般不得低于99.6%，钨极采用铈钨极。

2.4、

3、焊接工艺参数选择：手工钨极氩弧焊主要工艺参数有钨极直径，

焊接电流，焊接电压，电源种类和极性钨极伸出长度，喷嘴直

径和氩气流量等。

3.1、焊接电流和钨极直径

焊接电流通常根据焊件材质，厚度，焊接位置选择。钨极直径的选择，根据焊接电流常用如下：

3.2、电源种类和大小变化时，钨极端面应具有不同的形状。

3.3、电弧电压主要由弧长决定，通常近似等于钨极直径，喷嘴直径

与氩气流量关系如下：

内径外径

D=（2.5-3.5）d w

下限上限

Q=(0.8-1.2)D

D——喷嘴直径

d w——钨极直径

Q——氩气流量

氩气流量合适时，熔池及熔池周围表面明亮，焊缝外形美观，表面无氧化痕迹。

3.4、钨极伸出长度：

焊对接缝时，钨极伸出5—6㎜为宜，焊角焊缝时伸出7—8㎜为宜。

3.5、焊丝直径选择：

三、操作方法

1、施焊方法：左焊法—右焊法，左、右焊法基本相同

右焊法电弧指向已凝固的焊缝，利用减少焊缝中的气孔和夹渣，热量利用率高，特别适合焊缝厚度较大，熔点较高的工件，但

影响焊工视线，不利于控制观察熔池，无法在管道上施焊，不易掌握。而左焊法不影响焊工视线，视野不受阻碍，便于观察控制熔池。电弧指向未焊部分，和焊薄件，特别是管子对接的打底焊和盖面，操作简便，易掌握。施工时因条件而易。

2、引弧与收弧：

2.1、引弧有两种，一般采用引弧器引弧，引弧器有高频振荡器和高

频脉冲发生器两种，简单说就是钨极与焊件不接触引燃电弧。

引弧板放在焊件坡口上，（用紫铜板或石墨板做）

2.2、一种是触极引弧，引弧之前应注意提前5s—10s送气，收弧采

用电流自动衰减，以避免形成弧坑，没有该装置时，应改变焊

枪角度拉长电弧，加快焊速。

2.3、管子封闭焊缝收弧时，多采用稍拉长电弧，重叠焊缝20—40

㎜为宜，重叠部分不加或少加焊丝，收弧后应注意延时10s

左右停止送气。

3、填丝

3.1、必须等坡口两侧金属熔化后才进行填丝，保证焊丝材质与母材

材质相同，焊丝与焊件表面夹角15°左右，敏捷地从熔池前

沿点进，随后撤回如此反复填丝要均匀快慢适当。如图：

3.2、送丝速度应与焊接速度相适应。对口间隙大于焊丝直径时，焊

丝应随电弧横向摆动。

3.3、焊接时，焊丝端头应始终处在氩气保护区内，不得将焊丝直接

放在电弧下面或抬得过高。

3.4、操作时，如钨板和焊丝相碰，发生瞬间短路会造成焊缝污染，

应立即停止焊接，用砂轮打磨直至磨出金属光泽，将焊丝头部

剪断，钨板重新磨成方口，才允许继续焊接。

4、接头技术：

4.1、接头处要有斜坡不能有死角。

4.2、重新引弧位置在原弧坑后面，使焊缝重叠20-30mm重叠处一

般不加或少加焊丝。

4.3、熔池要贯穿到接头根部，以确保接接头处熔透。

通过上述工艺对受热面进行手工氩弧焊，焊后受热面强度，焊接质量满足安装要求。

四、焊接缺陷分析

1、气孔缺陷：

1.1、气孔缺陷性质判定，焊缝中的气孔主要有CO气孔N2 气孔和

H2 气孔三类。

1.2、CO气孔主要是焊接碳钢时，由于冶金反应产生了大量的CO

气体，在金属结晶过程中来不及益出而残留在焊逢内部的气

孔，气孔沿金属结晶方向分布，有些象条虫状卧在焊逢内部。

1.3、N2气孔是空气中的N2在高温下溶解于焊逢金属内而形成的，

多数情况下成堆出现，与蜂窝相似，N2气孔的产生降低了焊

逢的塑性和韧性。

1.4、H2气孔一般成喇叭口形，主要存在于合金焊缝中，

1.5、产生气孔主要原因为：管材含碳量高，易产生CO气孔；喷嘴

被焊接飞溅物堵塞或保护气体纯度低，易产生N2气孔；合金

管道未焊前预热、焊后热处理，易产生H2气孔。

1.6、增加气体保护周期，加速CO气体逸出。

1.7、提高保护气体纯度，防止喷嘴堵塞，形成气体保护空间，防止

氮气熔入。

1.8、合金管道应进行焊后热处理，通过热处理可以消除或减轻影响

区出现的脆性与淬硬组织，有利于H2的析出。并且细化晶粒，

均匀钢的组织和成分，消除残余内应力和裂纹。

1.9、针对产生气孔形状，辨别缺陷形成原因，合理改善施工方法。

2、未焊透缺陷：

2.1、未焊透缺陷主要原因：未按要求开坡口，对口间隙的大小不合

理；焊接速度过快，电流偏小；焊枪倾角过大。